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軸類零件加工工藝分析

1技術(shù)要求 
軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度,軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差等級通常為IT6-IT8,幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度,一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動;保證配合軸頸對于支承軸頸的同軸度,是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件,徑向和軸向公差和表面精度要求較高。
2毛坯選擇 
軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸采用熱軋或冷拉圓棒料外,一般采用鍛件;發(fā)動機曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大,采用直徑為60mm,材料45#鋼,在鋸床上按150mm長度下料。
3定位基準選擇 
軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度,以及端面對軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項目,而這些表面的設(shè)計基準一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準重合原則,并且能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多格外圓表面和端面,因此常用中心孔作為軸加工的定位基準。
當不能采用中心孔時或粗加工是為了提高工作裝夾剛性,可采用軸的外圓表面作定位基準,或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準,能承受較大的切削力,但重復定位精度并不太高。
數(shù)控車削時,為了能用同一程序重復加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的準確性,或為了端面余量均勻,工件軸向需要定位。采用中心孔定位時,中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時,則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承,以工件端面或臺階兒面作為軸向定位基準。
4軸類零件的預(yù)備加工  
車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工,內(nèi)容通常有:直--毛坯出廠時或在運輸、保管過程中,或熱處理時常會發(fā)生彎曲變形。過量彎曲變形會造成加工余量不足及裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。
切斷---用棒料切得所需長度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進行,也可以在普通車床切斷或在沖床上用沖模沖切。
車端面和鉆中心孔—對數(shù)控車削而言,通常將他們作為預(yù)備加工工序安排。
5熱處理工序 
鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求安排正火火退火處理,以消除應(yīng)力,改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理,以提高零件的綜合機械性能;對于硬度和耐磨性要求不高的零件,調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對運動的表面需在精加工前或后進行表面淬火處理或進行化學熱處理,以提高其耐磨性。
6加工工序的劃分一般可按下列方法進行
①刀具集中分序法   就是按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時間,減少不必要的定位誤差。
②以加工部位分序法   對于加工內(nèi)容很多的零件,可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分,如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面,后加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工復雜的幾何形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度要求較高的部位。
③以粗、精加工分序法   對于易發(fā)生加工變形的零件,由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形,故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。
綜上所述,在劃分工序時,一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性,機床的功能,零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少,安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則,要根據(jù)實際情況來確定,但一定力求合理。
(7)工時在加,加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進行:
 ?、偕系拦ば虻募庸げ荒苡绊懴碌拦ば虻亩ㄎ慌c夾緊,中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。
 ?、谙冗M行內(nèi)形內(nèi)腔加工序,后進行外形加工工序。
 ?、垡韵嗤ㄎ弧A緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行,以減少重復定位次數(shù),換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。
④在同一次安裝中進行的多道工序,應(yīng)先安排對工件剛性破壞小的工序。
    在數(shù)控車床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停,裝夾后按“循環(huán)啟動”繼續(xù)加工。
(8)走刀路線和對刀點選擇  走刀路線包括切削加工軌跡,刀具運動到切削起始點、刀具切入、切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進行的,所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對刀點,對刀點可以設(shè)在被加工零件上,但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位,有時在第一道工序后對刀點被加工毀壞,會導致第二道工序和之后的對刀點無從查找,因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相對對刀位置,這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設(shè)在機床工作臺或夾具上。
45鋼和40Cr鋼調(diào)質(zhì)熱處理
表面加工等級、特征及用途
軸承生產(chǎn)與加工